電力調度無功補償技術探討

吳育青

摘要：在對電力進行合理調度中，電能通過發電設備以及電力系到達配電網的過程中，總會消耗一部分電能，供電量越多，被浪費的電能也就越多，供電效率也就達不到預期目標。所以為了節約能源，也為了提高供電效率，必須對電力調度過程采取有效的控制措施。

關鍵詞：電力調度；無功補償；技術

無功補償技術指的是無功功率補償，補償的對象是電網，主要的方式是提高功率因數。在電力系統中，有這樣的無功補償裝置，相關人員要做的就是將技術全部運用到裝置中，避免裝置功能發揮不充分，使電力系統出現故障。本文主要針對電力調度無功補償技術進行分析。

一、電力調度無功補償常見技術

為了使電能在傳輸的過程中不會出現不必要的消耗，使電能都能得到有效利用，就要對電網負荷端采取無功補償技術，首先要準備好技術得以發揮的裝置，即無功補償電源，其次按照相關的配置原則，將這些裝置安置到電力系統的相關位置上。這樣，電能在接近這些裝置時，無功功率輸送就會降低，供電效率就會得到提高，這也就相當于達到了補償效果。這種裝置在實際中具體的安裝位置是變電站內，為了使補償效果以及經濟效果更好，可以將其集中起來，統一安裝，統一管控，這樣在發生裝置故障時，也便于檢修。在選擇無功補償裝置類型或規格時，要以變壓器功率因數在隨著負荷變化而變換時，出現的最大值為參考標準，這樣通過裝置的功率永遠也不會超過裝置容量極限值[1]。

（一）同步電機技術

同步電機技術的服務對象是轉速在一定狀態下相同的交流電機，包括同步電動機、同步發電機以及同步調相機。這種技術之所以能實現功率的無功補償，主要是在這種技術的操作下，同步電機運行方式是有規律的，運行狀態也很穩定，這時它們的功率因數特性是一樣的，都有延遲性或者落后性。要使功率因數擺脫落后狀態，可以對激勵電流進行調整，使其數值降低，進而影響到相關的輸出無功電流，主要指的是大小和方向，這樣多余的無功也能被吸收。激勵電流的調整比較適合于同步電動機，但是總成本比較高，所以這種技術的經濟效果差。

（二）并聯電容器技術

這種技術是將電容器并聯起來，以實現無功補償，在并聯電容器的類型以及數量選擇上，可以將電力系統所需的無功數值的大小作為參考標準，這種技術實現了電容器投切的自動化[2]。所以相比其他技術，這種技術具有一定的靈活性，適應性強，能實現功率有效利用，但是這種技術就是自動化以及靈活性太強，無法對其進行實時監控，所以這種技術的服務對象往往會表現出無功補償效果和預期目標有差距。

（三）靜止無功補償器技術

這種技術的運用對象是電容器和電抗器，如果這種靜止無功補償器是自由的，就會在保證無功補償效果達到預期目標同時，也會保證電力系統正常運行。但是在實際中，晶閘管對其具有一定的管控作用，電抗器投切過程就容易出現紕漏，比如產生諧波。

（四）靜止無功發生器技術

這種技術應用在無功補償中，得需要專門的電路，即三相橋式交流電力，并且這種技術的服務對象是小容量的儲能元件，將這種儲能元件安裝在直流一側，相關部位的電壓就能時刻處于正常值，而無功功率的補償則需要通過PWM控制。這種技術雖然補償效果比較好，但是控制步驟不簡單。

另外將無功補償技術和補償方案結合在一起時，可供電力調度人員選擇的技術方案有多種，這時調度人員就要根據從電力調度的實際情況，以減少的電能消耗量最低為選用原則[3]。補償方案有低壓集中補償、高壓集中補償等。

二、無功補償技術的配置原則

所有的無功補償技術的使用目標都是一致的，即通過提高功率因數，使系統無功功率消耗量降低。系統中的各設備在電能傳輸中，所消耗的無功功率量都是一定的，所以要使無功補償技術能在節能降耗中發揮作用，就要對其進行合理配置，并要遵循相關的配置原則，“就地平衡，分級補償”，使技術所對應的裝置能保證在系統有功負荷最大值和最小值的運行方式下，分層和分區的電壓以及供電實現無功平衡。這就需要對相應的無功補償裝置進行有效管理，該進行統一管理的集中起來管理，該分散的采用就地管理方式，總之就是保證裝置的配置滿足管控要求，滿足相關技術的發揮效果。

三、電力調度無功補償技術的應用措施

調度員在對電力進行調度操作時，會采用到無功補償技術，調度員需要做的是保證無功補償平衡，這樣電能的有效使用能得到實現，輸送電壓質量也能得到保障。另外，電能通過系統進行傳輸時，傳輸的距離越遠，傳輸量越多，耗能量也就越多，所以調度員還要對相關方面進行控制，使分層分區滿足平衡要求。在實際中，相關參數是要經過計算的，參考標準就是相關設備在負荷峰值以及低谷狀態時的運行方式。要保證無功補償技術應用裝置是處于正常工作狀態的，如此才能儲存足夠的無功功率，使其在系統中發揮節能減耗的作用。

調度也是有等級之分的，每一級的調度要求和目標要和相關的電力企業的無功調解能力一致，還要對相關設備在檢修狀態時的無功功率運行方式進行編制，使其的無功電力能滿足調度要求，尤其是上級對下級的調度。每一級調度都有兩個任務，其一是滿足下級調度的無功功率需求，其二是使上級滿足自身的無功功率需求，以使每一級別的調度都能實現無功補償平衡[4]。調度人員還要對輸送電壓質量進行把關，電壓的質量出現問題，嚴重時可導致配電網無法正常運行，整片服務地區就會出現電網癱瘓，停電現象。所以調度人員在電壓維穩方面需要做的就是對電網負荷分布情況，有功和無功等進行有效調整。

四、結語

電力調度無功補償技術以及相關的設備裝置在電力系統的正常運行中以及電能利用有效方面起著至關重要的作用，所以相關的調度人員要對每種補償技術進行了解，對相關的裝置配置原則進行掌握，以便使無功補償技術和無功補償裝置很好地結合在一起，使無功補償實現平衡，使相關的功率因數得到提高，最終使節能降耗目的實現，使電力系統的運營成本得到有效降低。

參考文獻：

[1]鄒逸云，陳炳健.電力調度無功補償技術研究[J].中國新技術新產品，2014，（22）：52.

[2]王偉，高景艷.芻議電力調度無功補償技術[J].機電信息，2013，（30）：9293.

[3]王海濱.電力調度無功補償技術[J].中國新技術新產品，2013，（15）：136.

[4]陳遠銳.電力調度無功補償技術分析[J].硅谷，2011，（21）：10.